DE102007045385B3 - A method for shortening or extending a viewing distance between the viewer and an arrangement for spatially perceptible presentation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der räumlichen Darstellung, im speziellen der ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbaren Darstellung für gleichzeitig mehrere Betrachter, der so genannten autostereoskopischen Visualisierung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur autostereoskopischen Darstellung zu schaffen, die eine Anpassung des Betrachtungsabstandes unabhängig von Zwängen für die Gestaltung des Abstandes vom Bildwiedergabegerät zum optischen Element, wie etwa Barriere oder Lentikular erlauben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur räumlichen Darstellung, bei welchem auf einem Raster (1) aus Bildelementen x(i,j) Bildinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k =1,...,n und n> = 2 sichtbar gemacht werden, wobei auf jedem Bildelement x(i,j) ausschließlich die Bildteilinformation genau einer der Ansichten A(k) sichtbar gemacht wird, dem Raster (1) aus Bildelementen x(i,j) mindestens ein optisches Element (2) vor- oder nachgeordnet ist, wobei erfindungsgemäß der Betrachtungsabstand w und der mittlere Abstand s zwischen dem mindestens einen optischen Element (2) und dem Raster (1) aus Bildelementen x(i,j) unabhängig voneinander gewählt werden.The invention relates to the field of spatial representation, in particular the spatially perceptible presentation without aids for simultaneously multiple viewers, the so-called autostereoscopic visualization. The invention has for its object to provide a way to autostereoscopic display, allowing an adjustment of the viewing distance regardless of constraints on the design of the distance from the image display device to the optical element, such as barrier or lenticular. This object is achieved by a method for spatial representation in which image information of different views A (k) with k = 1,..., N and n> = 2 is visible on a grid (1) of picture elements x (i, j) wherein on each picture element x (i, j) only the picture part information of exactly one of the views A (k) is made visible, the grid (1) of picture elements x (i, j) has at least one optical element (2). or subordinate, wherein according to the invention the viewing distance w and the mean distance s between the at least one optical element (2) and the grid (1) of picture elements x (i, j) are selected independently of each other.
Description
Verfahren zur Verkürzung oder Verlängerung eines Betrachtungsabstandes zwischen Betrachter und einer Anordnung zur räumlich wahrnehmbaren Darstellung Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der räumlichen Darstellung, im speziellen der ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbaren Darstellung für gleichzeitig mehrere Betrachter, der so genannten autostereoskopischen Visualisierung.method for shortening or extension a viewing distance between the viewer and an arrangement to the spatially perceptible representation The invention relates to the field the spatial Representation, in particular of spatially perceptible without aids Presentation for at the same time several observers, the so-called autostereoscopic Visualization.
Seit
geraumer Zeit existieren Ansätze
zu dem vorgenannten Fachgebiet. Ein Pionier auf diesem Gebiet war
Frederic Ives, der in der Schrift
Lange
Zeit gelang jedoch keine umfassende Verbreitung von autostereoskopischen
Systemen. Erst in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts konnte auf
Grund der nunmehr zur Verfügung
stehenden Rechenleistung und neuartigen Displaytechnologien eine
gewisse Renaissance der 3D-Systeme einsetzen. In den 90er Jahren
schnellte die Anzahl von Patentanmeldungen und Veröffentlichungen
zu brillenfreien 3D-Visualisierungen förmlich in die Höhe. Herausragende
Ergebnisse wurden erzielt von den folgenden Erfindern bzw. Anbietern:
In
der
In the
Pierre
Allio gelang mit der Lehre nach den
Ein
weiteres herausragendes Ergebnis wurde von Cees van Berkel mit der
Lentikularlinsen
lassen sich jedoch nur aufwendig herstellen und der Produktionsprozess
für ein
darauf basierendes 3D-Display ist nicht trivial. Gleich mehrere
Meilensteine für
die Autostereoskopie begründete Jesse
Eichenlaub mit den Schriften
Mit
der
Schließlich meldeten
Wolfgang Tzschoppe et al. die
Die
Weiterhin ist bei den 3D-Systemen im Stand der Technik nachteilig, dass wegen des engen Zusammenhangs zwischen Pixelgröße, Betrachtungsabstand und Abstand des Parallaxenbarriereschirms zum Bildgeber (siehe hierzu auch die Gleichungen (1) und (2) im eingangs genannten Kaplan-Artikel) oftmals ein zu großer optimaler 3D-Betrachtungsabstand erzeugt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn einerseits sehr kleine Bildwiedergabeelemente (in der Regel Farbsubpixel) vorliegen und andererseits gleichzeitig die mechanische Bauart eines Bildgebers einen relativ großen Abstand des Bildgebers zum Barriereschirm erfordert, etwa wenn ein LCD-Panel in einem verhältnismäßig dicken Metallrahmen eingefasst ist, auf welchen ein Barriereschirm aufgeklebt werden soll. Zwar ist dann der wahrgenommene 3D-Tiefeneindruck besonders groß, doch die Nutzbarkeit eines solchen Systems ist stark eingeschränkt, weil der minimal einzuhaltende erforderliche 3D-Betrachtungsabstand praktisch deutlich zu groß ist.Farther is disadvantageous in the 3D systems in the prior art because of the close relationship between pixel size, viewing distance and Distance of the parallax barrier screen to the imager (see also the equations (1) and (2) in the above-mentioned Kaplan article) often too big optimal 3D viewing distance is produced. This is especially the case when, on the one hand, very small image display elements (usually color subpixels) are present and on the other hand at the same time the mechanical design of an imager a relatively large one Distance of the imager to the barrier screen requires, for example, if a LCD panel in one relatively thick Metal frame is bordered, on which a barrier screen glued shall be. Although then the perceived 3D depth impression is particularly large, but the usability of such a system is severely limited because the minimum required 3D viewing distance required is practical is clearly too big.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur autostereoskopischen Darstellung zu schaffen, die eine Anpassung des Betrachtungsabstandes unabhängig von Zwängen für die Gestaltung des Abstandes vom Bildwiedergabegerät zum optischen Element, wie etwa Barriere oder Lentikular erlauben.Of the The invention is therefore based on the object, a possibility to create autostereoscopic presentation, which is an adaptation the viewing distance independently of constraints for the Designing the distance from the image display device to the optical element, such as allow about barrier or lenticular.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Verkürzung oder Verlängerung eines Betrachtungsabstandes zwischen Betrachter und Anordnung einer räumlich wahrnehmbaren Darstellung, bei welchem
- – auf einem Raster aus Bildelementen x(i, j) mit Zeilen i und Spalten j Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n >= 2 sichtbar gemacht werden, wobei auf jedem Bildelement x(i, j) ausschließlich eine Bildteilinformation genau einer der Ansichten A(k) sichtbar gemacht wird, und
- – dem Raster aus Bildelementen x(i, j) im Abstand s mindestens ein optisches Element mit periodisch angeordneten optischen Stukturen vor- oder nachgeordnet wird, welches für das von den Bildelementen x(i, j) transmittierte oder ausgestrahlte Licht die Ausbreitungsrichtungen vorgibt,
- – die durchschnittliche horizontale und/oder vertikale kleinste Periodenlänge oder ein Vielfaches davon der optischen Strukturen auf dem mindestens einen optischen Element ein ganzzahliges Vielfaches der durchschnittlichen horizontalen und/oder vertikalen Abmessung eines Bildelementes x(i, j) multipliziert mit einem Korrekturfaktor f beträgt,
- – wobei der Korrekturfaktor f als eine Funktion eines wählbaren Betrachtungsabstandes w und des mittleren Abstandes s zwischen dem mindestens einen optischen Element und dem Raster aus Bildelementen x(i, j) errechnet wird,
- – so dass ein oder mehrere Betrachter beim Blick auf das Raster auf Grund der optischen Wirkung des mindestens einen optischen Elements jeweils mit beiden Augen ausschließlich oder überwiegend unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils ausschließlich oder überwiegend unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht,
- On a grid of picture elements x (i, j) with rows i and columns j, picture partial information of different views A (k) with k = 1,..., N and n> = 2 are made visible, whereby on each picture element x ( i, j) only a partial image information of exactly one of the views A (k) is made visible, and
- At least one optical element with periodically arranged optical structures, which predefines the propagation directions for the light transmitted or emitted by the picture elements x (i, j), is spaced at a distance s from the grid of picture elements x (i, j),
- The average horizontal and / or vertical smallest period length or a multiple thereof of the optical structures on the at least one optical element is an integer multiple of the average horizontal and / or vertical dimension of a picture element x (i, j) multiplied by a correction factor f,
- The correction factor f being calculated as a function of a selectable viewing distance w and of the average distance s between the at least one optical element and the grid of picture elements x (i, j),
- - So that one or more viewers when looking at the grid due to the optical effect of the at least one optical element with two eyes exclusively or predominantly different pixels x (i, j) and / or see parts thereof or see, whereby both eyes perceive exclusively or predominantly different views A (k) and thus create a spatial visual impression,
Die durchschnittliche horizontale und/oder vertikale kleinste Periodenlänge der optischen Strukturen auf dem mindestens einen optischen Element sei hier definiert als durchschnittlicher horizontaler bzw. vertikaler Abstand von einem Punkt auf einer optischen Struktur zu einem identischen Punkt in horizontaler bzw. vertikaler Richtung, der zur nächstbenachbarten optischen Struktur gehört.The average horizontal and / or vertical least period length of the optical structures on the at least one optical element Let's define here as average horizontal or vertical Distance from a point on an optical structure to an identical one Point in horizontal or vertical direction, which is to the next adjacent belongs to optical structure.
Der mittlere Abstand s zwischen dem mindestens einen optischen Element und dem Raster aus Bildelementen x(i, j) versteht sich insbesondere als mittlerer Abstand zwischen einer optisch wirksamen Fläche bzw. Ebene des optischen Elements und der bildgebenden Fläche eines Rasters aus Bildelementen x(i, j).Of the mean distance s between the at least one optical element and the grid of picture elements x (i, j) is understood in particular as a mean distance between an optically effective surface or Plane of the optical element and the imaging surface of a Rasters of picture elements x (i, j).
Der Betrachtungsabstand w ist insbesondere zu verstehen als der Abstand der optisch wirksamen Fläche bzw. Ebene des optischen Elements zu einem Betrachterauge. Zwar gibt es bei erfindungsgemäßen Verfahren gleich mehrere mögliche Betrachtungsabstände, jedoch ist einer davon der ausgezeichnete (optimale) Betrachtungsabstand w.Of the Viewing distance w is to be understood in particular as the distance the optically effective surface or plane of the optical element to a viewer eye. Though There are in process according to the invention equal to several possible Viewing distances, however, one of them is the excellent (optimal) viewing distance w.
Der
Korrekturfaktor f wird bevorzugt berechnet nach der Gleichung f
= w/(w + s). Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin,
dass der ausgezeichnete Betrachtungsabstand w eines oder mehrerer
Betrachter gegenüber
dem Stand der Technik verringert werden kann, indem die Ungleichung
s/ha > w/pa eingestellt
wird, wobei der mittlere Abstand s zwischen dem mindestens einen
optischen Element und dem Raster aus Bildelementen x(i, j) sowie
der mittlere Pupillenabstand pa, der von der Natur bekanntermaßen vorgegeben
ist, nicht verändert
werden, jedoch durch gezielte Änderung
des Korrekturfaktors f die durchschnittliche horizontale kleinste
Periodenlänge
der optischen Struktur verkleinert wird. Somit wird es auch möglich, das
optische Element in einem verhältnismäßig großen Abstand
s vom Raster aus Bildelementen x(i, j) anzuordnen, ohne damit zwangsweise
einen zu großen
Betrachtungsabstand w in Kauf zu nehmen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Korrekturfaktors f sorgt dann dafür, dass dennoch ein praktisch
akzeptabler Betrachtungsabstand w realisiert wird, und zwar ohne – wie im
Stand der Technik nötig – irgendwelche
Manipulationen am Bildinhalt vornehmen zu müssen, wie etwa in der
Es ist selbstverständlich auch möglich, dass der ausgezeichnete Betrachtungsabstand w eines oder mehrerer Betrachter gegenüber dem Stand der Technik vergrößert werden kann, indem die Ungleichung s/ha < w/pa eingestellt wird, wobei die durchschnittliche horizontale Abmessung ha eines Bildelementes x(i, j), der mittlere Abstand s zwischen dem mindestens einen optischen Element und dem Raster aus Bildelementen x(i, j) sowie der mittlere Pupillenabstand pa ebenfalls nicht verändert werden, jedoch durch gezielte Änderung des Korrekturfaktors f die durchschnittliche horizontale kleinste Periodenlänge der optischen Struktur vergrößert wird. Dieser Anwendungsfall sollte in der Praxis eher seltener Anwendung finden, ist jedoch erfindungsgemäß besonders einfach realisierbar.It is self-evident also possible, that the excellent viewing distance w of one or more Viewer opposite be increased in the prior art can by taking the inequality s / ha <w / pa is set, the average horizontal dimension ha of a picture element x (i, j), the mean distance s between the at least one optical element and the grid of picture elements x (i, j) as well as the mean pupillary distance pa also do not change, however, through targeted change of the correction factor f the average horizontal smallest period length the optical structure is increased. This application should in practice rather rare application find, however, is particularly according to the invention easy to implement.
Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln (z. B. RG, GB oder RGBR oder sonstige) oder Vollfarbpixeln, wobei mit Vollfarbpixeln sowohl weißmischende Gebilde aus RGB-Farbsubpixeln, also RGB-Tripletts, als auch – je nach Bilderzeugungstechnologie – tatsächliche Vollfarbpixel – wie etwa bei Projektionsbildschirmen häufig verbreitet – gemeint sind.henceforth The picture elements x (i, j) correspond in each case to individual color subpixels (R, G or B) or clusters of color subpixels (eg RG, GB or RGBR or other) or full color pixels, with full color pixels both white blending Formations of RGB color subpixels, ie RGB triplets, as well as - depending on Imaging technology - actual Full color pixels - like about common in projection screens - meant are.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist das optische Element ein Parallaxenbarriereschirm, der als optische Strukturen transparente und opake Abschnitte umfasst, etwa in Form von glatten oder wellenförmigen Streifen oder stufenförmigen Treppen, wie in einigen eingangs genannten Dokumenten vorgeschlagen.In an advantageous embodiment of the method is the optical Element is a parallax barrier screen used as optical structures includes transparent and opaque sections, roughly in the form of smooth or wavy Strip or step-shaped Stairs, as suggested in some documents mentioned above.
Es ist aber auch möglich, dass das optische Element ein Lentikularschirm ist, der als optische Strukturen Zylinderlinsen umfasst.It but it is also possible that the optical element is a lenticular screen, which is optical Structures cylindrical lenses includes.
In der Regel entsprechen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene/eines Gegenstandes. Es können aber auch Parallelprojektionen einer Szene oder andersartig projizierte Ansichten sein.In usually correspond to the views in the process of the invention A (k) each different perspectives of a scene / an object. It can but also parallel projections of a scene or otherwise projected Be views.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Anordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j) vorteilhaft in einem zweidimensionalen periodischen Muster, wobei die Periodenlänge in der horizontalen und der vertikalen Richtung bevorzugt nicht mehr als jeweils 32 Bildelemente x(i, j) umfasst. Ausnahmen von dieser Obergrenze von jeweils 32 Bildelementen x(i, j) sind selbstverständlich zulässig. Bevorzugt ist die vertikale Periodenlänge gleich der Anzahl n der dargestellten Ansichten.at the method according to the invention the arrangement of the image part information of different views takes place A (k) on the grid of picture elements x (i, j) advantageously in one two-dimensional periodic pattern, the period length in the horizontal and vertical direction preferably not more than each 32 pixels x (i, j) comprises. Exceptions to this limit Of every 32 picture elements x (i, j) are of course permitted. Prefers is the vertical period length equal to the number n of views shown.
Regelhaft sollte der Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete aufspannt, im Wesentlichen dem Neigungswinkel der transparenten Abschnitte auf dem Parallaxenbarriereschirm (falls ein solcher das optische Element ist) gegenüber der Vertikalen entsprechen. Damit wird die beste Kanaltrennung bei der 3D-Darstellung erreicht.usually imprisonment should be the angle which the said horizontal and vertical period length spans the said two-dimensional periodic pattern as a counter and ankate catheter, essentially the angle of inclination of the transparent sections on the parallax barrier screen (if such, the optical element is) opposite correspond to the vertical. This will provide the best channel separation reached the 3D presentation.
In einer ersten Ausgestaltung der beim Verfahren verwendeten Anordnung ist das optische Element ein Parallaxenbarriereschirm, der als optische Strukturen transparente und opake Abschnitte umfasst. Bevorzugt entsprechen dabei die transparenten Abschnitte glatten oder stufenförmigen Linien, die im Wesentlichen mit einem Neigungswinkel a gegenüber der Vertikalen geneigt sind. Für die Größe des Neigungswinkels a gibt es keinerlei Einschränkung. Es ist also explizit auch keine Neigung gegenüber der Vertikalen möglich.In a first embodiment of the arrangement used in the method For example, the optical element is a parallax barrier screen used as optical Structures includes transparent and opaque sections. Prefers the transparent sections correspond to smooth or stepped lines, which is essentially at an angle of inclination a to the Vertical are inclined. For the size of the angle of inclination a there is no restriction. It is therefore explicitly not possible to lean towards the vertical.
Ferner ist es in einer zweiten Ausgestaltung möglich, dass das optische Element ein Lentikularschirm ist, der als optische Strukturen Zylinderlinsen umfasst. Auch dann sind bevorzugt die Zylinderlinsen im Wesentlichen mit einem Neigungswinkel a gegenüber der Vertikalen angeordnet. Der Neigungswinkel a kann auch hier alle Werte annehmen, so dass auch hier keine Neigung gegenüber der Vertikalen möglich ist.Further it is possible in a second embodiment that the optical element a lenticular screen is the cylindrical structures as optical structures includes. Even then, preferably, the cylindrical lenses are substantially with a tilt angle a opposite arranged vertically. The inclination angle a can also be all here Accept values, so that here too no inclination towards the Vertical possible is.
Weitere Ausgestaltungen der Anordnung hinsichtlich der optischen Elemente, etwa mit holografisch-optischen Elementen, sind denkbar.Further Embodiments of the arrangement with respect to the optical elements, with holographic-optical elements, are conceivable.
Als Bildwiedergabegerät kann bevorzugt ein Farb-LCD-Bildschirm, ein Plasma-Display, ein Projektionsschirm, ein LED-basierter Bildschirm, ein OLED-basierter Bildschirm, ein SED-Bildschirm oder ein VFD-Bildschirm verwendet werden.When Image display device preferably a color LCD screen, a plasma display, a projection screen, an LED-based screen, an OLED-based screen, a SED screen or a VFD screen.
Weiterhin ist die Anzahl n der Ansichten A(k) beispielsweise gleich 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 und die besagte horizontale Periodenlänge entspricht beispielhaft n Bildelementen x(i, j). Die Anzahl n der Ansichten A(k) kann aber auch größer oder kleiner sein als hier angegeben.Farther For example, the number n of views A (k) is equal to 4, 5, 6, 7, 8 or 9 and the said horizontal period length corresponds by way of example n picture elements x (i, j). The number n of views A (k) can also be larger or be smaller than stated here.
Für die Ausgestaltung
des optischen Elements als Parallaxenbarriereschirm sind noch folgende
Details günstig:
Um
zu praktisch gut herstellbaren Anordnungen zu gelangen, besteht
der Parallaxenbarriereschirm bevorzugt aus einem Glassubstrat, auf
welches an der Rückseite
die Barrierestruktur aufgebracht ist. Andere Ausgestaltungen sind
möglich,
wie etwa Substrate, die nicht aus Glas bestehen (z. B. aus Kunststoff).
Vorzugsweise ist nun die Barrierestruktur ein belichteter und entwickelter
fotografischer Film, der rückseitig
auf das Glassubstrat auflaminiert ist, wobei bevorzugt die Emulsionsschicht
des fotografisches Films zum Glassubstrat zeigt. Demgegenüber ist
es auch möglich,
dass die opaken Bereiche der Barrierestruktur durch auf das Glassubstrat
aufgedruckte Farbe gebildet werden.For the embodiment of the optical element as Parallaxenbarriereschirm the following details are favorable:
In order to arrive at practically producible arrangements, the parallax barrier screen preferably consists of a glass substrate to which the barrier structure is applied on the rear side. Other configurations are possible, such as substrates that are not made of glass (eg plastic). Preferably, the barrier structure is now an exposed and developed photographic film laminated on the backside of the glass substrate, preferably the emulsion layer of the photographic film facing the glass substrate. On the other hand, it is also possible that the opaque regions of the barrier structure are formed by ink printed on the glass substrate.
Fernerhin enthält der Parallaxenbarriereschirm vorteilhaft Mittel zur Verminderung von Störlichtreflexen, bevorzugt mindestens eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht. Es können aber auch übliche Antiglare-Mattierungen zum Einsatz kommen.henceforth contains the parallax barrier screen advantageously means for reducing of flare reflections, preferably at least one interference-optical antireflection coating. It can but also usual Antiglare mattings are used.
Der Parallaxenbarriereschirm ist vorteilhaft mittels eines Abstandshalters dauerhaft an dem Bildwiedergabegerät angebracht, beispielsweise angeklebt oder angeschraubt. Demgegenüber kann es aber auch notwendig sein, den Parallaxenbarriereschirm zeitweise von dem Bildwiedergabegerät abnehmbar zu gestalten.Of the Parallax barrier screen is advantageous by means of a spacer permanently attached to the image display device, for example glued or screwed on. In contrast, it may also be necessary be temporarily removable from the image display device, the parallax barrier screen to design.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. The drawings show:
Sämtliche Zeichnungen sind nicht maßstäblich. Dies betrifft insbesondere auch Winkelmaße.All Drawings are not to scale. This especially concerns angle measurements.
Zunächst zeigt
also
Darin
enthalten sind ein Raster
Dem
Raster
Weiterhin
zeigt
Des
Weiteren gibt
In dem hier vorgestellten Ausgestaltungsbeispiel entspricht die vertikale Periodenlänge also nicht der Anzahl n = 5 der dargestellten Ansichten.In The exemplary embodiment presented here corresponds to the vertical period length So not the number n = 5 of the views shown.
Auf
Grund der Sichtbeschränkungswirkung
des Parallaxenbarriereschirms
Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B).henceforth The picture elements x (i, j) correspond in each case to individual color subpixels (R, G or B).
Die
Verhältnisse
nach den
Der Korrekturfaktor f wird berechnet nach der Gleichung f = w/(w + s).Of the Correction factor f is calculated according to the equation f = w / (w + s).
In der Regel entsprechen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene/eines Gegenstandes. Es können aber auch Parallelprojektionen einer Szene oder andersartig projizierte Ansichten sein.In usually correspond to the views in the process of the invention A (k) each different perspectives of a scene / an object. It can but also parallel projections of a scene or otherwise projected Be views.
Der
Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des
besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete
aufspannt, entspricht im Wesentlichen dem Neigungswinkel a (siehe
Damit wird in der Regel die beste Kanaltrennung bei der 3D-Darstellung erreicht.In order to will usually be the best channel separation in 3D rendering reached.
In
Demgegenüber ist
in
Dabei
ergeben sich besondere Vorteile der Erfindung. Hierbei gilt – ohne dass
dies aus der Zeichnung unmittelbar erkennbar ist – für den Betrachtungsabstand
w, den Abstand s zwischen dem Parallaxenbarriereschirm
Bei
diesem Anwendungsfall kann nämlich
das optische Element respektive der Parallaxenbarriereschirm
Auch hier deuten die Strichlinien an, wie die Verhältnisse im Stand der Technik lägen. Es ist klar zu erkennen, dass das erfindungsgemäße Verfahren den Betrachtungsabstand w in einen praktisch relevanten Bereich herabsetzt.Also Here, the dashed lines indicate how the conditions in the prior art BE REDUCED. It can be clearly seen that the inventive method the viewing distance w reduces it to a practically relevant area.
Die
Der
Vergleich mit
In
Zur
weiteren Illustration einer beispielhaften Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
dienen wiederum die Zeichnungen
Dem
Bildwiedergabegerät
Weiterhin
zeigt
Für die Ausgestaltung
des optischen Elements als Parallaxenbarriereschirm
Um
zu praktisch gut herstellbaren Anordnungen zu gelangen, besteht
der Parallaxenbarriereschirm
In order to arrive at practically manufacturable arrangements, there is the parallax barrier screen
Fernerhin
enthält
der Parallaxenbarriereschirm
Des
Weiteren gibt
In dem hier vorgestellten Ausgestaltungsbeispiel entspricht die vertikale Periodenlänge also nicht der Anzahl n = 5 der dargestellten Ansichten.In The exemplary embodiment presented here corresponds to the vertical period length So not the number n = 5 of the views shown.
Auf
Grund der Sichtbeschränkungswirkung
des Parallaxenbarriereschirms
Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) in diesem Beispiel jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B).henceforth The picture elements x (i, j) in this example correspond, respectively individual color subpixels (R, G or B).
Die
Verhältnisse
nach den
In der Regel entsprechen in der Erfindung die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene/eines Gegenstandes. Es können aber auch Parallelprojektionen einer Szene oder andersartig projizierte Ansichten sein.In usually in the invention, the views A (k) correspond respectively different perspectives of a scene / object. But it can also parallel projections of a scene or otherwise projected Be views.
Der
Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des
besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete
aufspannt, entspricht im Wesentlichen dem Neigungswinkel a (siehe
Damit wird in der Regel die beste Kanaltrennung bei der 3D-Darstellung erreicht.In order to will usually be the best channel separation in 3D rendering reached.
In
Dabei
gilt – ohne
dass dies aus der Zeichnung unmittelbar erkennbar ist – für den Betrachtungsabstand
w eines oder mehrerer Betrachter
Demgegenüber ist
in
Dabei
ergeben sich besondere Vorteile der Erfindung. Hierbei gilt – ohne dass
dies aus der Zeichnung unmittelbar erkennbar ist – für den Betrachtungsabstand
w, den mittleren Abstand s zwischen dem Parallaxenbarriereschirm
Auch hier ist vermittels der Strichlinien angedeutet, wie die Verhältnisse im Stand der Technik lägen. Es ist klar zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Anordnung den Betrachtungsabstand w in einen praktisch relevanten Bereich herabsetzt.Also here is indicated by the dashed lines, as the circumstances in the prior art. It is clearly seen that the arrangement according to the invention the viewing distance w reduces it to a practically relevant area.
Die
Die
Betrachteraugen eines Betrachters
Der
Vergleich mit
In
Beispielhaft
kommt nun als Bildwiedergabegerät
Die Vorteile der Erfindung sind vielseitig. Insbesondere erlauben das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechenden Anordnungen eine autostereoskopische Darstellung, bei der hardwaremäßig der 3D-Betrachtungsabstand trotz bestimmter mechanischer Zwänge für einen Mindestabstand von optischem Element zum Bildschirm bzw. Raster aus Bildelementen wunschgemäß eingestellt werden kann. Im Falle der Verringerung des Betrachtungsabstandes können sogar die relativen Tiefenwahrnehmungen gesteigert werden.The Advantages of the invention are versatile. In particular, allow that inventive method and the corresponding arrangements an autostereoscopic display, in terms of hardware, the 3D viewing distance despite certain mechanical constraints for one Minimum distance from optical element to the screen or grid set as desired from picture elements can be. In case of decreasing the viewing distance can even the relative depth perceptions are increased.
Die Erfindung kann mit sehr einfachen Mitteln realisiert werden, bei der Verwendung von Parallaxenbarriereschirmen muss lediglich die Barrierestruktur leicht verändert werden, am Produktionsprozess für einen entsprechenden 3D-Bildschirm ändert sich gar nichts.The Invention can be realized with very simple means, in the use of Parallaxenbarriereschirmen need only the Barrier structure slightly changed be, in the production process for a corresponding 3D screen does not change anything.
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